Pemasok perangkat umpan balik energi untuk konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa dalam sistem kontrol frekuensi tradisional yang terdiri dari konverter frekuensi serbaguna, motor asinkron, dan beban mekanis, ketika beban potensial yang ditransmisikan oleh motor diturunkan, motor mungkin berada dalam kondisi pengereman regeneratif; atau ketika motor melambat dari kecepatan tinggi ke kecepatan rendah (termasuk parkir), frekuensi dapat tiba-tiba menurun, tetapi karena inersia mekanis motor, motor mungkin berada dalam kondisi pembangkitan daya regeneratif. Energi mekanis yang tersimpan dalam sistem transmisi diubah menjadi energi listrik oleh motor dan dikirim kembali ke sirkuit DC inverter melalui enam dioda freewheeling inverter. Pada saat ini, inverter berada dalam kondisi penyearahan. Pada titik ini, jika tidak ada tindakan yang diambil untuk mengonsumsi energi dalam konverter frekuensi, energi ini akan menyebabkan tegangan kapasitor penyimpanan energi di sirkuit perantara naik. Jika pengereman terlalu cepat atau beban mekanis berupa kerekan, energi ini dapat menyebabkan kerusakan pada konverter frekuensi, jadi kita harus mempertimbangkan cara memanfaatkan energi ini.
Pada konverter frekuensi umum, terdapat dua cara yang umum digunakan untuk menangani energi regeneratif: (1) mendisipasikannya ke dalam "resistor pengereman" yang secara artifisial dipasang paralel dengan kapasitor di sirkuit DC, yang disebut kondisi pengereman daya; (2) Jika diumpankan kembali ke jaringan listrik, kondisi tersebut disebut kondisi pengereman umpan balik (juga dikenal sebagai kondisi pengereman regeneratif). Terdapat metode pengereman lain, yaitu pengereman DC, yang dapat digunakan dalam situasi yang memerlukan parkir akurat atau ketika motor rem berputar tidak beraturan akibat faktor eksternal sebelum dinyalakan.
Dengan berkembangnya teknologi konversi frekuensi, desain dan penerapan pengereman konverter frekuensi, khususnya metode pengereman baru "pengereman umpan balik energi", memiliki keunggulan "pengereman umpan balik" dan efisiensi pengoperasian yang tinggi, serta keunggulan "pengereman konsumsi energi", yang tidak menimbulkan polusi pada jaringan listrik dan keandalan yang tinggi.
Pengereman konsumsi energi
Metode penggunaan set resistor pengereman di sirkuit DC untuk menyerap energi listrik regeneratif motor disebut pengereman konsumsi energi, yang memiliki keuntungan dari konstruksi sederhana; Tidak ada polusi pada jaringan listrik (dibandingkan dengan kontrol umpan balik), biaya rendah; Kerugiannya adalah efisiensi operasi yang rendah, terutama selama pengereman yang sering, yang akan menghabiskan sejumlah besar energi dan meningkatkan kapasitas resistor pengereman.
Umumnya, pada konverter frekuensi umum, konverter frekuensi daya rendah (di bawah 22 kW) dilengkapi dengan unit rem internal, yang hanya memerlukan resistor rem eksternal. Konverter frekuensi daya tinggi (di atas 22 kW) memerlukan unit rem eksternal dan resistor rem.
Pengereman umpan balik
Untuk mencapai pengereman umpan balik energi, kondisi seperti kontrol tegangan pada frekuensi dan fase yang sama, kontrol arus umpan balik, dll. diperlukan. Ini mengadopsi teknologi inverter aktif untuk membalikkan energi listrik yang diregenerasi menjadi daya AC dengan frekuensi dan fase yang sama dengan jaringan listrik dan mengembalikannya ke jaringan, sehingga mencapai pengereman. Keuntungan dari pengereman umpan balik adalah bahwa umpan balik energi listrik meningkatkan efisiensi sistem. Kerugiannya adalah: (1) metode pengereman umpan balik ini hanya dapat digunakan di bawah tegangan jaringan yang stabil yang tidak rentan terhadap kesalahan (fluktuasi tegangan jaringan tidak melebihi 10%). Karena selama operasi pengereman pembangkit listrik, jika waktu kesalahan tegangan jaringan listrik lebih besar dari 2ms, kegagalan komutasi dapat terjadi dan komponen dapat rusak. (2) Selama umpan balik, ada polusi harmonis ke jaringan listrik. (3) Kontrolnya rumit dan biayanya tinggi.
Metode pengereman baru (pengereman umpan balik kapasitor)
Teknologi umpan balik energi menggunakan IGBT sebagai jembatan penyearah, dan modul fungsional IGBT dapat mencapai aliran energi dua arah, sekaligus menggunakan chip DSP berkecepatan tinggi untuk menghasilkan pulsa kontrol PWM. Di satu sisi, teknologi ini dapat membalikkan energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor ke jaringan listrik; di sisi lain, faktor daya input juga dapat disesuaikan untuk menghilangkan polusi harmonisa pada jaringan listrik.
Selama konsumsi daya, DSP dari unit kontrol rektifikasi menghasilkan 6 pulsa PWM frekuensi tinggi untuk mengontrol konduksi dan cutoff 6 IGBT di sisi rektifikasi. Konduksi dan cutoff IGBT bekerja sama dengan reaktor untuk menghasilkan bentuk gelombang arus sinus yang konsisten dengan fase tegangan input, sehingga menghilangkan harmonisa yang dihasilkan oleh jembatan penyearah dan menghilangkan polusi harmonisa pada jaringan listrik.
Dalam keadaan pembangkitan daya, energi diumpankan kembali ke bus DC melalui dioda di sisi inverter, dan seiring akumulasinya, tegangan pada bus DC juga meningkat. Ketika melebihi nilai tertentu, bagian umpan balik energi di sisi penyearah mulai bekerja, membalikkan daya DC menjadi daya AC. Setelah menyesuaikan fase dan amplitudo, energi tersebut ditransmisikan kembali ke jaringan listrik AC untuk mencapai efek penghematan energi.